文档介绍：第一部分电力变压器基础知识
一、电力系统常识
在交流电力系统中,发电机、变压器、输配电设备都是三相的,这些设备之间的连接状况,可以用电力系统接线图来表示。我国规定,电力系统的额定频率为50Hz,也就是工业用电的标准频率,简称工频。
二、变压器原理
一、变压器基本原理:变压器是借助于电磁感应,以相同的频率,在两个或更多的绕组之间,变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。

当电源电压加入后,原线圈将有电流流过,就是I0在铁心中就建立起Φ0,磁通穿过副线圈时,感应出电动势E2。
如果,低压侧接入负载,将产生电流I2,同时电流I2产生磁通Φ2,又在原线圈产生I1,电流I1产生磁通Φ1,Φ2=-Φ1。这样,在负载运行时,铁心中仍然只存在Φ0。当然,还有一部分磁通没有经过铁心进行闭合,形成了漏磁通,也产生了感应电势。
变压器原理的重要公式:,
式中 U1——原绕组的感应电势有效值 U2——副绕组的感应电势有效值
N1——原绕组的匝数 N2——副绕组的匝数
即电压比等于匝数比,电流比等于匝数比的倒数。(对于三相变压器来说,电压比一般是指线电压之比。)
就目前大的方向来说,在电力系统上变压器主要用于传输电能,为了克服输出电能过程中的损耗,就要尽可能提高传输电压,而到达用户终端的时候又需要降低电压,变压器的作用就在于此。
额定电压(kV)
输送功率(kW)
输送距离(km)
10
200~2000
6~20
35
2000~10000
25~50
60
3500~30000
30~100
110
10000~50000
30~150
220
100000~500000
200~300
330
360000
200~250
500
900000
250~800
750
2300000
500~1200
±500kV
3000000
1200
1000
5500000
1000~2000
三、变压器分类
1. 按用途分:变压器顾名思义,就是改变电压的电器,凡是需要改变电压的场合几乎都要用到变压器。
变压器主应用在电力系统中,电力变压器又细分为:
1)升压变压器:把发电机组所产生交流电压升高后向电力网输出电能的变压器叫升压变压器。
2)降压变压器:用于降低电压的变压器叫降压变压器。
3)配电变压器:将电压降低到电器设备工作电压的变压器叫配电变压器。
4)联络变压器:用于联络两种不同电压网络的变压器叫联络变压器
除电力变压器外,还有用在特殊用途的特种变压器
1)电炉变压器:用于给冶炼金属材料和化工材料的电炉提供电源,特点是二次电压很低(一般由几十伏到几百伏),但电流却很大。电炉变压器种类很多,根据冶炼不同的原材料,又可分为炼钢电弧炉变压器、矿热炉变压器、电阻炉变压器、岩浴炉变压器以及工频感应炉整流变压器和电渣炉变压器等。
2)整流变压器:用于给整流器提供电源的变压器,为了提高整流效率,整流变压器二次绕组要接成六相或十二相,特点是二次电压低,电流大;二次侧相数一般不少于三相,有时采用六相、十二相或加移相绕组。
3)工频试验变压器:又称高压试验变压器。它在电气工厂、发电站、电业部门和科研等单位应用十分广泛,是不可缺少的试验设备。通过采用工频试验变压器可以对各种电工产品、电气元件、绝缘子、套管和绝缘材料等进行工频电压下绝缘强度试验。特点:一、二次绕组具有很大的电压比。、3、6和10kV等,二次电压为50~2200kV或更高。试验变压运行持续时间都在1h以下。
4)电抗器:具有一定电感值的电器,通称为电抗器。电抗器种类很多,按结构可以分为两类,一类为空心电抗器;一类为铁心电抗器。用于限制短路电流的电抗器称为限流电抗器。例如,电力系统中用于限流的限流电抗器,电炉炼钢炉变压器用的串联电抗器,电动机启动用的启动电抗器等。限流电抗器通常是串联接在电路中。用于补偿电容电流的电抗器称为补偿电抗器。例如,电力系统中用的并联电抗器,中性点接地用的消弧线圈,串联谐振试验装置中用的试验电抗器等。补偿电抗器有的并联在电力系统中,有的串联在电力系统中。
5)调压器:调压器的特点是二次侧电压变化范围很大,一般可以从零调到额定电压,调压器因结构特点不同,可分为自耦式调压器、移圈调压器、感应调压器及磁饱和调压器等。大容量调压器一般同试验变压器和整流变压器配套使用。
6)矿用变压器:矿用变压器用在煤矿井下,为各种动力设备和各种用电装置提供电源。矿用变压器分为油浸式和干式两类。考虑到安装在矿坑下面,为防止矿石打碎套管和防止受潮,一般制成密封式结构,即一次侧和二次侧是通过焊在箱壁两侧电缆